Angew：客体形状自适应主客体相互作用改善环己烷选择性纯化

纳米技术

2021-09-01

形状互补（Shape complementarity）是实现底物精确结合在蛋白-蛋白界面上的生物工艺。这种现象和概念能够用于晶体多孔固体材料领域，但是这种情况在框架化学材料领域非常罕见。

有鉴于此，汕头大学黄晓春、Mian Li等报道Zn(MIBA)₂（HMIBA=4-(1H-2-methyl-imidazol-1-yl)benzoic acid）是一种含有瓶状孔结构孔道的多孔材料，这种结构能够很好的与苯分子的形状互补，而且在选择性吸附分离纯化环己烷中展示了优异效果。

样品稳定温度达到350 ℃，而且能够在加热活化后仍保持稳定，在298 K的CO₂吸附量达到43.5 cm³/g，N₂吸附等温线结果显示在温度降至77 K仍基本上未见明显吸附能力，这种现象是因为门控吸附作用导致。BET表面积、Langmuir表面积分别为767 m²/g和792 m²/g。

本文要点：

（1）

这种Zn(MIBA)₂材料的瓶状结构的瓶口能够随着与之结合的客体分子结构配合，改善主客体相互作用，使得尽量降低客体分子-客体分子之间的相互排斥作用，导致客体分子之间的相互排斥作用转变为相互吸引作用，作者通过XRD表征和DFT计算模拟结合，验证了这种变化。

（2）

这种自适应材料能够实现液相制备超高纯度（≥99 %）环己烷，实现了吸附容量和分离选择性之间平衡，这种自适应材料比其他多孔和非多孔晶体材料的分离纯化性能更好，纯度达到99.4 %，对照材料的纯化率为97.5 %。

参考文献

Chun-Rong Ye, Wen-Jian Wang, Wei Chen, Yonghong Xiao, Hai-Feng Zhang, Bing-Ling Dai, Si-Han Chen, Xu-Dong Wu, Mian Li*, Xiao-Chun Huang*, Harnessing Shape Complementarity for Upgraded Cyclohexane Purification through Adaptive Bottlenecked Pores in an Imidazole-Containing MOF, Angew. Chem. Int. Ed. 2021,

DOI: 10.1002/anie.202109964

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202109964